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生体内拡散光を用いた無侵襲血管性状イメージングシステムの構築

利用体内漫射光构建非侵入性血管特性成像系统

基本信息

批准号：
21K12734
负责人：
北間正崇
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hokkaido University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

慢性腎不全患者が人工透析を行う際に造設する内シャントの血管異常（狭窄，閉塞）を早期に診断・治療することは，患者QOLの点から重要である．透析患者の狭窄原因として症例の多い血管壁の石灰化状態を無侵襲で体外からイメージングできれば，早期診断の一助となる．本研究では，従前に研究・開発してきた非侵襲内シャント光イメージング技術を応用することで血管石灰化状態のイメージング手法の確立を目指す．今年度は，前年度に検討・評価を行った最適波長光源と検出系を用いてイメージングに焦点を絞り，以下の実験的検証を行った．１．計測の定量性を評価するために，血管壁全体が均等に石灰化する狭窄状態を模擬した前腕部ファントムを作製した．前腕部ファントムの基本構造は従前の研究で確立しており，新たにリン酸カルシウムを基材とした石灰化狭窄部を組み込んだ．作製したファントムの構造評価にはX線透視装置を利用した．２．前年度に構築した2次元分布計測システムを拡張し，波長810 nmと1,208 nmの複数光源での撮影を可能とするシステムを構築した．このシステムを用いて，前述の前腕部ファントムにおける模擬石灰化病変の描出を目指した．その結果，波長810 nmでは，血管壁部と血液部は鮮明に描出されるものの，石灰化部は透過性が高く描出されないことが示唆された．また，波長1,208 nmでは，石灰化部は高コントラストで描出されたものの，正常血管壁や血液部のコントラストが低いことが再確認された．これらの結果から，両波長での透視像を統合することにより，石灰化部，血液部の分離描出が可能となり，限定条件下ではあるが狭窄部外径が最大誤差率2.8％の精度で検出可能なことが明らかとなった．

Artificial dialysis is performed in patients with chronic renal insufficiency, and intravascular abnormalities (stenosis, occlusion) are caused by artificial dialysis. Early diagnosis and treatment are important, and the patient's QOL is important. The cause of stenosis in dialysis patients is the calcified state of the vascular wall in many cases, and the non-invasive in vitro system is used for early diagnosis. The purpose of this study is to conduct research on the topic of non-invasion of the disease The technology is used to determine the calcified state of blood vessels and establish the technique. This year, we discussed and evaluated the optimal wavelength light source of the previous year and used it as the focus of the system. The following is the proof of the light source. 1. Quantitative evaluation of the measurement, the whole blood vessel wall is uniform, the calcification of the stenosis state is simulated, and the front wrist is made of した. The basic structure of the front wrist ファントムの research is established and the new たにリン acid カルシウムを base material とした calcified narrow part を group み込んだ. The structure of the manufacturing system is evaluated and the X-ray fluoroscopy device is used. 2. The 2-dimensional distribution measurement system constructed in the previous year was constructed using a complex light source with a wavelength of 810 nm and 1,208 nm. The このシステムを uses いて, and the aforementioned のfront wrist ファントムにおける simulates calcification disease 変の outlines the を Eye refers to した. As a result, the wavelength is 810 nm, the blood vessel wall part and the blood part are clearly drawn, and the calcified part is highly permeable and the permeability is high, and the vascular wall part and the blood part are clearly drawn.また, wavelength 1,208 nmでは, the calcified part is high and the calcified part is traced out, and the blood part of the normal blood vessel wall is low and the blood part is low and re-confirmed.これらのRESULTSから,両wavelengthでのfluoroscopic imageをintegrationすることにより, the separation and tracing of the calcified part and the blood part is possibleとなり, under limited conditions, the maximum error rate of the outer diameter of the narrow part is 2.8%, and the accuracy is possible.